Активированный оксид алюминия

Активированный оксид алюминия производится из гидроксида алюминия путем его дегидроксилирования таким образом, что получается высокопористый материал; этот материал может иметь площадь поверхности значительно более 200 м². ²/г. Соединение используется в качестве осушителя (чтобы сохранять вещи сухими за счет адсорбции воды из воздуха) и в качестве фторида , фильтра мышьяка и селена в питьевой воде . Он изготовлен из оксида алюминия (оксид алюминия; Al ₂ O ₃ ). Он имеет очень высокое соотношение площади поверхности к весу из-за множества «туннельных» пор. Активированный оксид алюминия по своему фазовому составу может быть представлен только метастабильными формами (гамма-Al ₂ O ₃ и др.). Корунд (альфа-Al ₂ O ₃ ), единственная стабильная форма оксида алюминия, не имеет такой химически активной поверхности и в качестве сорбента не применяется.

Использование

Применение катализаторов

Активированный оксид алюминия используется для широкого спектра применений в качестве адсорбентов и катализаторов, включая адсорбцию катализаторов при производстве полиэтилена, при производстве перекиси водорода , в качестве селективного адсорбента для многих химических веществ, включая мышьяк , фторид , при удалении серы из потоков жидкости (процесс Клауса-катализатора). .

осушитель

Используемый в качестве осушителя, он действует за счет процесса, называемого адсорбцией . Вода в воздухе фактически прилипает к самому глинозему между крошечными проходами, когда воздух проходит через них. Молекулы воды оказываются в ловушке, поэтому воздух при прохождении через фильтр осушается. Этот процесс обратим. Если оксид алюминия нагреть до ~ 200 ° C, он высвободит захваченную воду. Этот процесс называется регенерацией осушителя.

Адсорбент фтора

Активированный оксид алюминия также широко используется для удаления фтора из питьевой воды. В США широко распространены программы по фторированию питьевой воды. Однако в некоторых регионах, таких как регион Раджастан в Индии, в воде содержится достаточно фтора, чтобы вызвать флюороз . Исследование Гарвардской школы общественного здравоохранения показало, что воздействие высоких уровней фтора в детстве коррелирует с более низким IQ. ^[1]

Фильтры из активированного оксида алюминия могут легко снизить уровень фторида с 10 частей на миллион до менее 1 части на миллион. Количество фторида, выщелачиваемого из фильтруемой воды, зависит от того, как долго вода фактически соприкасается с фильтрующим материалом из оксида алюминия. По сути, чем больше оксида алюминия в фильтре, тем меньше фтора будет в конечной отфильтрованной воде. Вода с более низкой температурой и водой с более низким pH (кислая вода) также фильтруется более эффективно. Идеальный уровень pH для обработки составляет 5,5, что обеспечивает степень удаления до 95%.

По исследованиям В.К.Чхабра, главного химика (в отставке) PHED Раджастана, активированный оксид алюминия при использовании в качестве фторидного фильтра в полевых условиях лучше всего регенерировать раствором щелочи ( гидроксид натрия ; NaOH), серной кислоты (H ₂ ТАК ₄ ).

Емкость поглощения фтора (FUC) коммерческого активированного оксида алюминия может достигать 700 мг/кг. FUC по методу В.К. Чабра можно определить следующим образом:

Раствор фторида: растворите 22,1 г безводного NaF в дистиллированной воде и доведите до 1000 мл.1 мл = 10 мг фторида.10 мл/л = 100 мг/л фторида.

Процедура:

Один литр искусственной дистиллированной воды, содержащей 100 мг/л фторида, перемешивают при 100 об/мин с помощью испытательной машины. Добавьте 10 г испытуемой АК. Через час выключите машину и вылейте раствор. Через 5 минут осторожно декантируют надосадочный раствор и определяют фторид. Рассчитайте разницу между концентрацией фторида в исходной и очищенной воде. Умножьте разницу на 100, чтобы получить способность АК поглощать фторид в мг/кг.

Вакуумные системы

В условиях высокого вакуума активированный оксид алюминия используется в качестве шихты в форвакуумных ловушках для предотвращения обратного потока масла , вырабатываемого пластинчато-роторными насосами, в систему. ^[2] Перегородка из активированного оксида алюминия также может заменить охлаждаемую ловушку, часто необходимую для диффузионных насосов, хотя она используется редко. ^[3]

Биоматериал

Его механические свойства и нереактивность в биологической среде позволяют использовать его в качестве подходящего материала для покрытия поверхностей трения в протезах тела (например, протезах бедра или плеча).

Дефторирование

Дефторирование – это снижение уровня фтора в питьевой воде. Процесс активированного оксида алюминия является одним из широко используемых методов адсорбции для дефторирования питьевой воды. ^[4]

См. также

Ссылки

^ «Эволюционная нейротоксичность фторида: систематический обзор и метаанализ» (PDF) .
^ Рональд Вейн . «Уменьшение обратного потока нефти в электронных микроскопах» . Архивировано из оригинала 7 декабря 2008 г.
^ Визендангер, HUD; Пастернак Р.А. (1960). «Сверхвысоковакуумная система с использованием масляно-диффузионного насоса с неохлаждаемой изолирующей ловушкой». Эксперименты . 16 (10). ООО «Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа»: 467–468. дои : 10.1007/bf02171160 . ISSN 0014-4754 . S2CID 558301 .
^ «ОБЗОР ПРОЦЕССА АКТИВИРОВАННОГО ДЕФТОРИРОВАНИЯ ГЛИНОЗЕМИЯ» . Исследовательские ворота . Проверено 02 марта 2019 г.

[1] «Эволюционная нейротоксичность фторида: систематический обзор и метаанализ» (PDF) .

[2] Рональд Вейн . «Уменьшение обратного потока нефти в электронных микроскопах» . Архивировано из оригинала 7 декабря 2008 г.

[Wiesendanger_Pasternak_1960_pp._467–468-3] Визендангер, HUD; Пастернак Р.А. (1960). «Сверхвысоковакуумная система с использованием масляно-диффузионного насоса с неохлаждаемой изолирующей ловушкой». Эксперименты . 16 (10). ООО «Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа»: 467–468. дои : 10.1007/bf02171160 . ISSN 0014-4754 . S2CID 558301 .

[4] «ОБЗОР ПРОЦЕССА АКТИВИРОВАННОГО ДЕФТОРИРОВАНИЯ ГЛИНОЗЕМИЯ» . Исследовательские ворота . Проверено 02 марта 2019 г.

[1]

[2]

[3]

[4]